3. Обробити дані.

4. Відновити вміст регістрів контексту.

5. Повернутися до перерваної програми.

6. Архітектура процесора. Функціональні пристрої процесора та їх призначення.

Процесор, або більш повно — мікропроцесор, який також часто називають ЦПП (CPU — central processing unit) є центральним компонентом комп'ютера. Це розум, який прямо або опосередковано керує усім, що

відбувається усередині комп'ютера.

Коли фон Нейман уперше запропонував зберігати послідовність інструкцій,так звані програми, у тій самій пам'яті, що й дані, це була дійсно новаторська ідея. Опублікована вона в «First Draft of a Report on the EDVAC» у 1945 p. Цей звіт описував комп'ютер, що складається з чотирьох основних частин: центрального арифметичного пристрою, центрального керуючого пристрою, пам'яті й засобів введення-виведення.

Сьогодні майже всі процесори мають фон-нейманівську архітектуру.

Кожен мікропроцесор має певну кількість елементів пам'яті, що називаються регістрами, арифметично-логічний пристрій (АЛП) і пристрій керування.

Регістри використовуються для тимчасового зберігання виконуваної команди, адрес пам'яті, оброблюваних даних й іншої внутрішньої інформації мікропроцесора.

В АЛП здійснюється арифметична й логічна обробка даних.

Пристрій керування реалізує тимчасову діаграму і виробляє необхідні керуючі сигнали для внутрішньої роботи мікропроцесора й зв'язку його з іншою апаратурою через зовнішні шини мікропроцесора.

Сьогодні існує кілька напрямків у виробництві мікропроцесорів. Вони розрізняються за принципами побудови архітектури процесора. Найбільш розповсюдженими є архітектури RISC і CISC. Мікропроцесори з архітектурою RISC (Reduced Instruction Set Computers) використовують порівняно невеликий (скорочений) набір найбільш вживаних команд, визначений у результаті статистичного аналізу великого числа програм для основних областей застосування CISC - процесорів вихідної

архітектури. Усі команди працюють з операндами і мають однаковий формат. Звертання до пам'яті виконується за допомогою спеціальних команд завантаження регістра й запису. Простота структури і невеликий набір команд дозволяють повністю реалізувати їхнє апаратне виконання й ефективний конвеєр при невеликому обсязі устаткування. Мікропроцесори з архітектурою CISC (Complex Instruction Set Computers, архітектура обчислень із повною системою команд) реалізують на рівні машинної мови комплексні набори команд різної складності, від простих, характерних для мікропроцесора першого покоління, до дуже складних.

Більшість сучасних процесорів для персональних комп'ютерів побудована за архітектурою CISC.

Останнім часом з'явилися гібридні процесори, що мають систему команд CISC, однак усередині перетворюють їх на ланцюжки RISC-команд, які й виконуються ядром процесора.

7. Режими роботи процесора. Регістрова модель процесора.

 Процесори Intel Як відомо, фірма IBM випустила свій перший персональний комп'ютер серії IBM PC у 1981 р. У комп'ютерах цієї серії використовувалися процесори фірми Intel: 8086 або 8088. Обидва ці процесори були 16-розрядними, тобто регістри мали місткість 16 розрядів (2 байти). Обидва процесори були ідентичними за архітектурою, але мали різні шини даних (16 розрядів для 8086 та 8 розрядів для 8088). Процесор 8088 був більш дешевим, і це зумовило його більше поширення. Система команд процесорів 8086/8088 стала основою подальшого розвитку Intel-сумісних процесорів. Був забезпечений принцип зворотної сумісності: практично будь-яка програма, написана для 8086/8088, могла виконуватися і на більш нових процесорах.  * Можна відмітити такі найважливіші модифікації Intel-сумісних процесорів: збільшення розрядності; * математичні співпроцесори. Процесори 8086 і 8088 не мали у своєму складі ніяких засобів для операцій з дробовими числами. Ці операції доводилося спеціально програмувати; до того ж виконання операцій з плаваючою точкою дуже сповільнювало роботу процесора. Тому невдовзі фірма IBM почала випуск комп'ютерів, які мали, крім основного процесора, математичний співпроцесор, система команд якого була призначена для операцій з плаваючою точкою. Починаючи з 486-го процесора, співпроцесор входить до складу основного процесора; * захищений режим, який з'явився починаючи з 286-го процесора і був стандартизований починаючи з 386-го. Основним призначенням захищеного режиму стала апаратна підтримка багатозадачності; * конвейєри; * система команд MMX та її подальші модифікації, яка забезпечило можливість одночасного виконання операцій над декількома числами. Виділяють три режими роботи Intel-сумісних процесорів: * реальний режим - процесор у реальному режимі працює так, як працював би 8086/88. В реальному режимі, зокрема, працює DOS і програми під DOS; * захищений режим, який забезпечує підтримку багатозадачності; * режим віртуального 8086/88, який імітує одночасну роботу декількох процесорів, кожний з яких працює в реальному режимі. Незважаючи на всі модифікації, система команд реального режиму залишається базовою

Захищений режим (режим захищеного віртуального адресу) — режим роботи процесора. Розроблений фірмою Digital Equipment (DEC) для 32-розрядних комп'ютерів VAX-11, а також фірмою Intel для своїх процесорів, починаючи з 32-розрядних процесорів 80386. Хоча захищений режим частково було реалізовано вже у процесорі 80286, але там істотно відрізнявся спосіб роботи з пам'яттю, бо процесори ще були 16-бітні і не була реалізована сторінкова організація пам'яті. Використовується в процесорах інших виробників. Цей режим дозволив створити багатозадачні операційні системи, такі як Microsoft Windows, Unix тощо